重冰区线路导线选型及应用实践
2022-06-09
邱楠
（中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，广东 广州 510663）
摘要：介绍了重冰区导线选型的意义和基本原则，以500 kV黔西电厂至南川线路重冰区导线选型为例，介绍了气象条件、冰区划分以及导线选型过程中的注意事项。重冰区导线合理选型，对实现工程的技术和经济性能，保证运行安全，具有非常重要的实际意义。
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关键词 ：重冰区线路；导线；选型；实践
1重冰区导线选型概述
1.1重冰区导线选型意义分析
导线截面和结构的选择除满足系统输送容量的要求外，还要考虑冰、风荷载对机械强度的要求和校验导线的电晕特性。推荐导线应满足输送容量、环境影响、施工、运行安全要求，体现可靠性、经济性和社会效益。
1.2重冰区导线选型过程中需坚持的基本原则
对于重冰区线路，冰凌荷载大，导线主拉应力很高，这时如果在导线铝股上叠加较大的不平衡张力引起的附加应力，则将在悬垂线夹处出现断股。日本、法国、加拿大及前苏联等国重冰区线路大都使用钢芯铝合金绞线，运行情况良好，钢芯铝合金绞线使用在特重冰区已具有丰富的施工、运行经验。西南院在我国早期设计的重冰区线路中，根据咨询和论证，采用了钢芯铝合金绞线，运行良好，钢芯铝合金绞线在重冰区已具有丰富的施工、运行经验。
导线的电晕特性方面，设计规范要求还应考虑对环境的影响，如无线电干扰、可听噪声、Em/E0等。建议所选导线在晴天表面电场强度Em不宜大于全面电晕电场强度E0的80%～85%，导线电晕损失不宜大于电阻损失的20%。
2大跨越导线选型实践
本文以贵州华润500 kV黔西电厂至重庆南川送电线路重冰区导线为例，就如何进行选型和注意的相关事项进行阐述，通过科学选型，确保工程质量。
2.1导线输送容量
按系统要求，线路的最大输送功率为2 700 MW，正常运行输送功率为1 300 MW，系统推荐的导线截面为4×500 mm2。
2.2设计气象条件
工程位于贵州省北部毕节、遵义地区与重庆交界处，沿线多为高山大岭，海拔较高，均有覆冰。根据沿线覆冰调查资料、气象站实测及收集覆冰资料，结合相关因素，参考已建线路的覆冰情况，遵义市境内13.5 km线路为30 mm冰区。
2.3导线选型
按系统要求，线路的最大输电能力应不低于2 700 MVA，正常输送功率1 350 MVA，按此计算，导线截面4×500 mm2可以满足系统输送容量要求。
2.3.1导线的分裂数
国内外500 kV线路中，导线分裂数采用二、三、四的都有。三种方式各有优缺点，从机械性能看，二、三分裂较四分裂导线杆塔风荷载与垂直荷载小，这对减少杆塔重量、降低线路造价有一定好处，而且导线过载能力大，地面场强较低。从电气性能、经济传输容量、极限传输容量、自然传输容量上比较，四分裂比三分裂、二分裂好，二分裂最差。而Em/E0值四分裂最好，三分裂次之，二分裂的Em/E0值接近或达到允许的最大值。二分裂的无线电干扰水平、电晕可听噪音水平都远大于三分裂和四分裂导线，三分裂也大于四分裂。特别是电晕损失方面，二分裂、三分裂的电晕损失较四分裂大得多。我国目前500 kV线路皆采用四分裂，已有很成熟的运行经验，金具成套，施工机具完善。
对本工程来说，综合考虑建议采用四分裂方案，子导线分裂间距为450 mm。
2.3.2重冰区导线方案比较
重冰区线路运行经验表明，导线上主要发生悬垂线夹处的断股事故。在重冰线路导线选择中，根据设计、运行经验，一般选取强度大、铝股受力好的钢芯铝合金绞线，并提高导线安全系数，降低铝股应力，提高线夹握力均匀性。本工程在30 mm冰区选择JLHA2/G1A?500/65和JLHA2/G1A?500/35钢芯铝合金绞线进行导线方案比较（表1）。
通过表1比较可见：两种导线的抗覆冰过载能力均满足要求，过载冰厚大，对防止线路过载时常见的断股十分有利。JLHA2/G1A?500/65导线抗冰能力好，缺点是导线及铁塔耗量方面稍大。在电气性能方面，导线的湿导线可听噪声、无线电干扰水平均满足要求。在经济输送容量和极限输送容量方面JLHA2/G1A?500/65较优。
经过年费用法比较（表2），JLHA2/G1A?500/65钢芯铝合金绞线年运行费用略差。
2.3.3重冰区推荐线型
两种导线均能满足工程机电性能的要求。机械性能上JLHA2/G1A?500/65钢芯铝合金绞线过载能力较优，两种导线电气性能基本一致，年运行费用相差不大。为保证安全，推荐采用JLHA2/G1A?500/65钢芯铝合金绞线。
3结语
总而言之，做好重冰区线路导线合理选型工作，可以有效实现工程项目的技术与经济性能，并保证工程安全，因此应当加强重视。
收稿日期：2015?07?03
作者简介：邱楠（1980—），男，广东梅县人，注册一级建造师，工程师，研究方向：输电线路设计。